5.2 Расчет толщины водобоя

Водобой представляет из себя армированную плиту из сталебетона или пластбетона с защитным слоем арматуры и дренажем между каблуков водобоя.

Водобой предназначен для гашения энергии потока, сходящего с водослива. Длина водобоя

Толщина водобоя определяется из условий:

1. Из условий веса:

(54)

где W₅ - взвешивающие давление фильтрационного потока;

W₆ - фильтрационное давление;

- объемный вес бетона;

2. Из условия всплытия плиты:

(55)

где ρ_б – плотность бетона (2800 кг/м³)

ρ_в – плотность воды (1000 кг/м³)

l_к – длина колодца, м

γ_d – коэффициент усл-й работы = 1

W_g – дефицит давления

(56)

(57)

W_ф – сила фильтрационного противодавления

(58)

γ_n – коэффициент надежности => для II класса капитальности = 1,2

=> 1,7> =1,2

Вывод: плита водобоя удовлетворяет по условию всплытия при толщине 1,1 м. Под водобойной плитой устраиваем плоский горизонтальный дренаж. Водобой выполняют из сталебетона или пластбетона.

5.3 Проектирование рисбермы

Рисберма – участок, за водобоем предназначенный для успокоения и рассеивания потока.

Состоит из трех частей:

- жесткая часть из бетонных плит 20х20 со сдвинутыми швами

- гибкая часть

- концевое устройство

Конструкция по течению должна постоянно облегчаться.

Толщина 1 плиты рисбермы рассчитывается по зависимости:

, м (59)

k_c- коэффициент запаса =1,25

слой воды на рисберме, м

м

(60)

- скоростной напор, м/сек

(61)

- коэффициент Кориолиса для турбулентного режима = 1

^-скорость в сжатом сечении, м/сек, определяется по формуле

_νc=q/h^‘_{c =10/0.106=94м/сек}

критическая глубина на рисберме, м

(62)

χ- расстояние от сжатого сечения до рассматриваемой плиты

χ =l_п-l_c=17,93-14,1=3,83 м

Толщину рисбермы необходимо проверить с конструктивными рекомендациями.

Конструктивно:

1) толщина первой плиты = 2/3 от толщины водобоя:

, t_p1=(1-3)=3 м

2) толщина второй плиты = 2/3 от толщины первой плиты:

2) толщина третьей плиты = 2/3 от толщины второй плиты:

Длина рисбермы:

(63)

H_c – разница отметок верхнего и нижнего бьефа, м

Н_с =35-5,1=29,9 м

l_жр=60м

l_гиб= L_р- l_жр =150-60=90 м

Вывод: t_p1=3м

t_p2=2м

t_p3=1,3м

l_жр=60м

l_гиб=90м

Гибкая часть из каменной наброски. Концевое устройство – шпора.